(57)【要約】【課題】濾過を実施している際の被処理液の濃度分極が抑制され高効率での濾過が達成され、且つコンパクトで簡便な濾過容器、前記濾過容器を含む濾過装置、及び前記濾過容器又は前記濾過装置を用いた濾過方法を提供する。【解決手段】濾過すべき被処理液Ｌを入れる第１の液体槽１１と、第１液体槽１１と液体流通路１３を介して連通された被処理液Ｌを入れる第２の液体槽１２と、第１液体槽１１、液体流通路１３及び第２液体槽１２のうちの少なくとも１つに備えられた膜状濾過素材Ｍとを備えている濾過容器１０。濾過容器はさらに、膜状濾過素材Ｍを通過した濾過液Ｆを回収する手段を備えている。濾過装置は、濾過容器１０と、被処理液Ｌを液体流通路１３を介して相互に移動及び／又は揺動させる手段を備えている。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
濾過すべき被処理液を入れる第１の液体槽と、
第１の液体槽と液体流通路を介して連通された濾過すべき被処理液を入れる第２の液体槽と、
第１の液体槽、液体流通路及び第２の液体槽のうちの少なくとも１つに備えられた膜状濾過素材とを備えている濾過容器。
【請求項２】
膜状濾過素材を通過した濾過された液を回収する手段を備えている、請求項１に記載の濾過容器。
【請求項３】
液体流通路は、第１の液体槽の最深部から水平状に第２の液体槽の最深部にまで延びている略水平流通路である、請求項１又は２に記載の濾過容器。
【請求項４】
第１の液体槽、略水平流通路及び第２の液体槽のうちの少なくとも１つの底面を画定するように膜状濾過素材が配置されている、請求項３に記載の濾過容器。
【請求項５】
液体流通路は、第１の液体槽の最深部から略鉛直面に沿って蛇行しながら第２の液体槽の最深部にまで延びている蛇行流通路である、請求項１又は２に記載の濾過容器。
【請求項６】
蛇行流通路の垂直両側面のうちの少なくとも一方を画定するように膜状濾過素材が配置されている、請求項５に記載の濾過容器。
【請求項７】
膜状濾過素材は交換可能に備えられている、請求項１〜６のうちのいずれか１項に記載の濾過容器。
【請求項８】
膜状濾過素材は、生体関連物質を濾過精製するための膜状素材である、請求項１〜７のうちのいずれか１項に記載の濾過容器。
【請求項９】
膜状濾過素材は、フィルター、限外濾過膜、半透膜、膜状担体、及び担体を保持している膜状素材からなる群から選ばれる、請求項１〜８のうちのいずれか１項に記載の濾過容器。
【請求項１０】
第１の液体槽及び／又は第２の液体槽は、被処理液についての吸収、蛍光又は散乱光の光学的測定が可能なように、及び／又は被処理液の液量が光学的に確認可能なように構成されている、請求項１〜９のうちのいずれか１項に記載の濾過容器。
【請求項１１】
濾過すべき被処理液を入れる第１の液体槽と、
第１の液体槽と液体流通路を介して連通された濾過すべき被処理液を入れる第２の液体槽と、
第１の液体槽、液体流通路及び第２の液体槽のうちの少なくとも１つに備えられた膜状濾過素材と、
第１の液体槽及び第２の液体槽に入れられた被処理液を、液体流通路を介して相互に移動及び／又は揺動させる手段とを備えている濾過装置。
【請求項１２】
被処理液の移動及び／又は揺動手段は、第１の液体槽及び第２の液体槽のうちの少なくとも一方の内部を加圧する装置である、請求項１１に記載の濾過装置。
【請求項１３】
被処理液の移動及び／又は揺動手段は、２つの加圧口を有し且つプランジャを備えたシリンジポンプと、前記一方の加圧口から第１液体槽に通じる第１パイプと、第１パイプを貫通させた第１液体槽の上部シール用キャップと、前記他方の加圧口から第２液体槽に通じる第２パイプと、第２パイプを貫通させた第２液体槽の上部シール用キャップと、第２パイプの途中に介在させられた三方バルブとから主として構成される、請求項１１又は１２に記載の濾過装置。
【請求項１４】
被処理液の移動及び／又は揺動手段は、１つの加圧口を有し且つプランジャを備えたシリンジポンプと、前記加圧口から第１液体槽に通じるパイプと、前記パイプを貫通させた第１液体槽の上部シール用キャップと、第２液体槽の上部シール用キャップとから主として構成される、請求項１１又は１２に記載の濾過装置。
【請求項１５】
濾過すべき被処理液を入れる第１の液体槽と、第１の液体槽と液体流通路を介して連通された濾過すべき被処理液を入れる第２の液体槽と、第１の液体槽、液体流通路及び第２の液体槽のうちの少なくとも１つに備えられた膜状濾過素材とを備えている濾過容器を用いて、第１の液体槽及び第２の液体槽に入れられた被処理液を、液体流通路を介して相互に移動及び／又は揺動させながら膜状濾過素材によって濾過する濾過方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、濾過容器、前記濾過容器を含む濾過装置、及び前記濾過容器又は前記濾過装置を用いた濾過方法に関する。本発明の濾過容器、濾過装置及び濾過方法は、化学、工業、臨床、バイオ等の種々の分野で、液体の精製や濃縮のために用いられる。
【０００２】
【従来の技術】
臨床やバイオ分野において、ゲノム解析やプロテオーム解析のための前処理として、核酸やタンパクなどの生体関連物質を精製する場合、▲１▼スピンカラム、▲２▼エタノール沈殿、▲３▼マグネットビーズなどを用いた精製方法がある。▲１▼スピンカラム又は▲２▼エタノール沈殿を用いた精製では、遠心装置が必要である。▲３▼マグネットビーズを用いた精製では、ビーズの供給、マグネットによるＢ／Ｆ分離、溶出などの各工程が必要であり、設備も大きくなってしまう。また、各工程ごとに新しい容器に試料液を移し換える必要がある。
【０００３】
一方、液体の精製や濃縮のために、限外濾過膜、セラミック膜等の濾過膜を用いた種々の濾過技術が知られている。例えば、特開平６−２９６８２９号公報、特開平７−１１６４８１号公報などが参照される。しかしながら、従来の濾過技術では、濾過を実施している際に、被処理液の濃度分極、すなわち、被処理液中の濾過膜を通過しない成分の濃度は濾過膜に近いほど高くなるという濃度分極が徐々に起こり濾過能力が次第に低下する。
【０００４】
【特許文献１】
特開平６−２９６８２９号公報
【特許文献２】
特開平７−１１６４８１号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このような背景から、濾過を実施している際の被処理液の濃度分極が抑制され、一般の化学分野のみならず、臨床やバイオ分野においても、液体の精製や濃縮のために用いられる濾過技術の開発が望まれる。
【０００６】
本発明の目的は、濾過を実施している際の被処理液の濃度分極が抑制され高効率での濾過が達成される濾過容器、前記濾過容器を含む濾過装置、及び前記濾過容器又は前記濾過装置を用いた濾過方法を提供することにある。
【０００７】
また、本発明の目的は、濾過を実施している際の被処理液の濃度分極が抑制され高効率での濾過が達成され、且つコンパクトで簡便な濾過容器、前記濾過容器を含む濾過装置、及び前記濾過容器又は前記濾過装置を用いた濾過方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明には、以下の発明が含まれる。
（１）  濾過すべき被処理液を入れる第１の液体槽と、
第１の液体槽と液体流通路を介して連通された濾過すべき被処理液を入れる第２の液体槽と、
第１の液体槽、液体流通路及び第２の液体槽のうちの少なくとも１つに備えられた膜状濾過素材とを備えている濾過容器。
【０００９】
この濾過容器によれば、第１の液体槽と第２の液体槽とは液体流通路を介して連通させられているので、第１の液体槽及び第２の液体槽に入れられた被処理液を、液体流通路を介して相互に移動及び／又は揺動させることができる。そのため、この濾過容器を用いると、被処理液の濃度分極が抑制され、高効率での濾過が達成される。
【００１０】
（２）  膜状濾過素材を通過した濾過された液を回収する手段を備えている、（１）  に記載の濾過容器。
【００１１】
この濾過容器によれば、膜状濾過素材を通過した濾過された液を確実に回収することができる。
【００１２】
（３）  液体流通路は、第１の液体槽の最深部から水平状に第２の液体槽の最深部にまで延びている略水平流通路である、（１）  又は（２）  に記載の濾過容器。
【００１３】
この濾過容器によれば、略水平流通路によって、第１の液体槽及び第２の液体槽に入れられた被処理液を相互に移動及び／又は揺動させることができる。略水平流通路は、直線的に幅広状に形成されていてもよいし、略水平面に沿って蛇行して形成されていてもよい。
【００１４】
（４）  第１の液体槽、略水平流通路及び第２の液体槽のうちの少なくとも１つの底面を画定するように膜状濾過素材が配置されている、（３）  に記載の濾過容器。
【００１５】
この濾過容器によれば、第１の液体槽、略水平流通路及び第２の液体槽のうちの少なくとも１つの底面に配置された膜状濾過素材によって、濾過が行われる。膜状濾過素材は略水平流通路の底面のみに配置されていてもよい。この場合には、略水平流通路の面積が大きく、膜状濾過素材の面積が大きい方が濾過の効率が高くなる。また、膜状濾過素材は、第１の液体槽、略水平流通路及び第２の液体槽のすべての底面に配置されていてもよい。この場合には、膜状濾過素材の面積がより大きくなり、濾過の効率がより高くなる。
【００１６】
（５）  液体流通路は、第１の液体槽の最深部から略鉛直面に沿って蛇行しながら第２の液体槽の最深部にまで延びている蛇行流通路である、（１）  又は（２）  に記載の濾過容器。
【００１７】
この濾過容器によれば、蛇行流通路によって、第１の液体槽及び第２の液体槽に入れられた被処理液を相互に移動及び／又は揺動させることができる。
【００１８】
（６）  蛇行流通路の垂直両側面のうちの少なくとも一方を画定するように膜状濾過素材が配置されている、（５）  に記載の濾過容器。
【００１９】
この濾過容器によれば、蛇行流通路の垂直両側面のうちの少なくとも一方に配置された膜状濾過素材によって、濾過が行われる。蛇行流通路の垂直側面の面積が大きく、膜状濾過素材の面積が大きい方が濾過の効率が高くなる。膜状濾過素材が蛇行流通路の垂直両側面に配置されていると、膜状濾過素材の面積がより大きくなり、濾過の効率がさらに高くなる。
【００２０】
（７）  膜状濾過素材は交換可能に備えられている、（１）  〜（６）  のうちのいずれかに記載の濾過容器。
【００２１】
この濾過容器によれば、所定の濾過操作の終了後に、膜状濾過素材を新しいものに交換することができ、膜状濾過素材の洗浄操作の必要がない。
【００２２】
（８）  膜状濾過素材は、生体関連物質を濾過精製するための膜状素材である、（１）  〜（７）  のうちのいずれかに記載の濾過容器。
【００２３】
この濾過容器によれば、生体関連物質の濾過精製に適する。膜状素材としては各種のものが使用できる。
【００２４】
（９）  膜状濾過素材は、フィルター、限外濾過膜、半透膜、膜状担体、及び担体を保持している膜状素材からなる群から選ばれる、（１）  〜（８）  のうちのいずれかに記載の濾過容器。
【００２５】
この濾過容器によれば、被処理液の種類や目的に応じて、膜状素材を選択使用することができる。担体とは、ある特定の物質に着目し、その特定の物質のみを物理的、化学的又は生物学的に吸着したり、あるいは通過させたりする性質を有する担体を意図する。担体自体が膜状に形成されていてもよいし、膜状素材に担体が保持されていてもよい。
【００２６】
（１０）    第１の液体槽及び／又は第２の液体槽は、被処理液についての吸収、蛍光又は散乱光の光学的測定が可能なように、及び／又は被処理液の液量が光学的に確認可能なように構成されている、（１）  〜（９）  のうちのいずれかに記載の濾過容器。
【００２７】
この濾過容器において、被処理液についての吸収、蛍光又は散乱光の光学的測定が可能であると、濾過操作中においてサンプル液を採取することなく直接的に被処理液についての濾過の進行度合いや精製度合いを測定することができる。また、この濾過容器において、被処理液の液量が光学的に確認可能であると、濾過操作中において直接的に濾過の進行度合いや、第１及び第２の両液体槽間での移動や揺動の様子を観察することができる。
【００２８】
本発明において、膜状濾過素材を含めた濾過容器は、膜状濾過素材を含めてディスポーザブル（使い捨て）であることも好ましい。濾過容器がディスポーザブルであると、膜状濾過素材を含めた濾過容器の洗浄が不要であり、生体関連物質の濾過精製に好適である。
【００２９】
（１１）    濾過すべき被処理液を入れる第１の液体槽と、
第１の液体槽と液体流通路を介して連通された濾過すべき被処理液を入れる第２の液体槽と、
第１の液体槽、液体流通路及び第２の液体槽のうちの少なくとも１つに備えられた膜状濾過素材と、
第１の液体槽及び第２の液体槽に入れられた被処理液を、液体流通路を介して相互に移動及び／又は揺動させる手段とを備えている濾過装置。
【００３０】
この濾過装置は、上記（１）  〜（１０）のうちのいずれかに記載の濾過容器に、第１の液体槽及び第２の液体槽に入れられた被処理液を、液体流通路を介して相互に移動及び／又は揺動させる手段とを備えたものである。この濾過装置によれば、被処理液の第１及び第２の両液体槽間での移動や揺動によって、被処理液の濃度分極が抑制され、高効率での濾過が達成される。
【００３１】
（１２）    被処理液の移動及び／又は揺動手段は、第１の液体槽及び第２の液体槽のうちの少なくとも一方の内部を加圧する装置である、（１１）に記載の濾過装置。
【００３２】
この濾過装置によれば、第１の液体槽及び第２の液体槽のうちの一方の内部を加圧することにより、前記一方の液体槽中の被処理液を液体流通路を介して他方の液体槽中に押し入れることができ、加圧を止めて大気圧付近に戻すことにより、前記他方の液体槽中の被処理液を液体流通路を介して前記一方の液体槽中に引き戻すことができ、同時に被処理液は揺れ動く。このようにして、被処理液の第１及び第２の両液体槽間での移動や揺動が行われる。また、加圧された状態で濾過を行うことにより、濾過の効率が上がる。加圧度によって、移動や揺動が制御される。
【００３３】
本発明において、加圧する装置としてプランジャ備えたシリンジポンプが用いられる。加圧すべき液体槽の上部をシールしてこの液体槽内の空間を密閉系として、シリンジポンプから前記液体槽の内部にエアーを送り込み加圧する。続いて、シリンジポンプのプランジャを往復させると、被処理液の第１及び第２の両液体槽間での連続的な移動や揺動が行われる。
【００３４】
（１３）    被処理液の移動及び／又は揺動手段は、２つの加圧口を有し且つプランジャを備えたシリンジポンプと、前記一方の加圧口から第１液体槽に通じる第１パイプと、第１パイプを貫通させた第１液体槽の上部シール用キャップと、前記他方の加圧口から第２液体槽に通じる第２パイプと、第２パイプを貫通させた第２液体槽の上部シール用キャップと、第２パイプの途中に介在させられた三方バルブとから主として構成される、（１１）又は（１２）に記載の濾過装置。
【００３５】
（１４）    被処理液の移動及び／又は揺動手段は、１つの加圧口を有し且つプランジャを備えたシリンジポンプと、前記加圧口から第１液体槽に通じるパイプと、前記パイプを貫通させた第１液体槽の上部シール用キャップと、第２液体槽の上部シール用キャップとから主として構成される、（１１）又は（１２）に記載の濾過装置。
【００３６】
（１５）    濾過すべき被処理液を入れる第１の液体槽と、第１の液体槽と液体流通路を介して連通された濾過すべき被処理液を入れる第２の液体槽と、第１の液体槽、液体流通路及び第２の液体槽のうちの少なくとも１つに備えられた膜状濾過素材とを備えている濾過容器を用いて、第１の液体槽及び第２の液体槽に入れられた被処理液を、液体流通路を介して相互に移動及び／又は揺動させながら膜状濾過素材によって濾過する濾過方法。
【００３７】
この濾過方法は、上記（１）  〜（１０）のうちのいずれかに記載の濾過容器又は上記（１１）〜（１４）のうちのいずれかに記載の濾過装置を用いた濾過方法であり、被処理液の第１及び第２の両液体槽間での移動や揺動によって、被処理液の濃度分極が抑制され、高効率での濾過が達成される。
【００３８】
【発明の実施の形態】
図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。
図１は、本発明の濾過容器の一例の斜視図である。図２は、図１の濾過容器の垂直断面図である。図３は、濾過液回収底板の斜視図である。以下の説明において、左右とは、図２を基準として、その左を左、右を右といい、前後とは、図２の紙面表側を前、紙面裏側を後というものとする。
【００３９】
図１及び図２を参照すると、濾過容器１０は、被処理液Ｌを入れる第１の液体槽１１と、第１液体槽１１と液体流通路１３を介して連通された被処理液Ｌを入れる第２の液体槽１２と、膜状濾過素材Ｍと、膜状濾過素材Ｍを通過した濾過された液Ｆを回収する手段３１とを備えている。
【００４０】
第１液体槽１１及び第２液体槽１２は共に、光学的透明なプラスチックから形成された上部開口された断面四角形の筒状構造のものである。第１液体槽１１の右側壁１１ａ  の最深部は前後方向の全領域にわたって開口１１ｂ  させられている。第２液体槽１２の左側壁１２ａ  の最深部は前後方向の全領域にわたって開口１２ｂ  させられている。第１液体槽１１の開口１１ｂ  と、第２液体槽１２の開口１２ｂ  とを連通させるように直線状に水平流通路１３が形成されている。水平流通路１３の前後方向の幅は、水平流通路１３の底面の面積をできるだけ大きくするべく、開口１１ｂ  及び開口１２ｂ  の幅と同一とされている。水平流通路１３の前後側壁及び頂壁は、第１液体槽１１及び第２液体槽１２と一体成形されたものである。
【００４１】
第１液体槽１１、第２液体槽１２及び水平流通路１３の全底面にわたって、膜状濾過素材Ｍが配置されている。すなわち、第１液体槽１１、第２液体槽１２及び水平流通路１３の各底面は膜状濾過素材Ｍによって画定・形成されている。膜状濾過素材Ｍは、濾過液Ｆの回収底板３１の上に支持配置されており、交換可能である。
【００４２】
回収底板３１は、図３に示すように、平面視長方形であり、周縁部にフランジ３２，３３  （左右フランジ３２，  前後フランジ３３）が形成され、上面には前後方向に延びた多数の凸状３４が互いに平行に且つ前後フランジ３３，３３  とは一定の間隔Ｃを保つように形成されている。さらに、底板３１の中央部には濾過液Ｆの排出口３５が形成され、前記間隔Ｃは、左右方向中央部に近づくに従って低くなるように形成された濾過液流路とされ、排出口３５に濾過液Ｆが集まるようにされている。多数の凸状３４によって、膜状濾過素材Ｍが支持されている。
【００４３】
図４には、濾過液Ｆの回収手段の変形例が示されている。第１液体槽１１、第２液体槽１２、水平流通路１３及び膜状濾過素材Ｍについては、図１及び図２に示したものと同一である。濾過液Ｆの回収手段は、回収底板４１と回収底板４１上に載せられたスペーサー４５とを含む。回収底板４１は、平面視長方形であり、周縁部にフランジ４２が形成された皿状のものであって、底板４１の中央部には濾過液Ｆの排出口４４が形成されている。また、底板４１の左右両端部内側にはフランジ４２に連続して、スペーサー４５受け用の突起４３が形成されている。スペーサー４５は、図５に示すように、平面視長方形板であり、濾過液Ｆを通すための多数の孔４６が形成されている。スペーサー４５は、回収底板４１の突起４３上に支持され、スペーサー４５と底板４１上面との間には間隔が存在する。スペーサー４５上に、膜状濾過素材Ｍが支持されている。
【００４４】
上記濾過容器１０を用いて、第１液体槽１１及び第２液体槽１２に入れられた被処理液Ｌのいずれか又はタイミングを調整して両者に空気圧をかけて、水平流通路１３を介して被処理液Ｌを相互に移動及び／又は揺動させながら濾過を行う。そうすると、被処理液Ｌの濃度分極が抑制されるので、高効率での濾過が達成される。
【００４５】
上記濾過容器１０では、水平流通路１３の底面の面積が大きく、且つ、膜状濾過素材Ｍが水平流通路１３の底面のみならず、第１液体槽１１の底面及び第２液体槽１２の底面にも配置されているので、膜状濾過素材Ｍの面積が非常に大きくなり、濾過の効率がより高くなる。膜状濾過素材Ｍを通過した濾過液Ｆは、回収底板３１，４１  により回収され、排出口３５，４４  より排出される。上記濾過容器では、水平流通路１３を有するので、装置構成がシンプルである利点がある。
【００４６】
図６は、本発明の濾過容器の他の一例の斜視図である。図７は、図６中のＶＩＩ−ＶＩＩ  線に沿う垂直断面図である。以下の説明において、左右とは、図７を基準として、その左を左、右を右といい、前後とは、図７の紙面表側を前、紙面裏側を後というものとする。
【００４７】
図６及び図７を参照すると、濾過容器１０は、被処理液Ｌを入れる第１の液体槽５１と、第１液体槽５１と液体流通路５３を介して連通された被処理液Ｌを入れる第２の液体槽５２と、膜状濾過素材Ｍと、膜状濾過素材Ｍを通過した濾過された液Ｆを回収する手段とを備えている。
【００４８】
第１液体槽５１及び第２液体槽５２は共に、光学的透明なプラスチックから形成された上部開口された断面四角形の筒状構造のものである。第１液体槽５１の右側壁５１ａ  の最深部は、前側から前後方向の半分の領域にわたって開口５１ｂ  させられている。第２液体槽５２の左側壁５２ａ  の最深部は、前側から前後方向の半分の領域にわたって開口５２ｂ  させられている。第１液体槽１１の開口５１ｂ  と、第２液体槽１２の開口５２ｂ  とを連通させ、且つ鉛直面に沿って流路仕切り板５４によって蛇行させられた蛇行流通路５３が形成されている。蛇行流通路５３は、その側面の面積が大きくなるように、第１液体槽５１及び第２液体槽５２と同一の高さにまで形成されている。蛇行流通路５３の底壁、前側壁、頂壁及び仕切り板５４は、第１液体槽５１及び第２液体槽５２と一体成形されたものである。
【００４９】
蛇行流通路５３の後側の全側面にわたって、膜状濾過素材Ｍが鉛直に配置されている。すなわち、蛇行流通路５３の後側面は膜状濾過素材Ｍによって画定・形成されている。膜状濾過素材Ｍは、交換可能である。
【００５０】
膜状濾過素材Ｍの後ろ側には、濾過液Ｆの回収室５５が形成されている。回収室５５の後側壁５５ａ  は、第１液体槽５１及び第２液体槽５２と一体成形されたものである。回収室５５の底壁には、濾過液Ｆの排出口５６が形成されている。
【００５１】
上記濾過容器１０を用いて、第１液体槽５１及び第２液体槽５２に入れられた被処理液Ｌのいずれか又はタイミングを調整して両者に空気圧をかけて、蛇行流通路５３を介して被処理液Ｌを相互に移動及び／又は揺動させながら濾過を行う。そうすると、被処理液Ｌの濃度分極が抑制されるので、高効率での濾過が達成される。
【００５２】
上記濾過容器１０では、蛇行流通路５３の側面の面積が大きく、すなわち膜状濾過素材Ｍの面積が大きく、濾過の効率が高い。流通路５３から膜状濾過素材Ｍを通過した濾過液Ｆは、回収室５５の排出口５６より排出される。
【００５３】
上記濾過容器１０では、蛇行流通路５３の後側面にのみ膜状濾過素材Ｍが配置されている。蛇行流通路５３の前側面にも膜状濾過素材Ｍが配置されると、膜状濾過素材Ｍの面積は２倍となり、さらに濾過効率は高くなる。
【００５４】
以上説明した濾過容器の例ではいずれも、濾過容器は２つの液体槽、すなわち第１液体槽１１，５１  及び第２液体槽１２，５２  を有している。しかしながら、被処理液の移動及び／又は揺動をさせるために、互いに液体流通路で連通された３つ以上の液体槽を設けることも可能であろう。
【００５５】
図８は、以上説明した濾過容器に、被処理液を加圧された状態で移動及び／又は揺動させる手段を備えた濾過装置の概略構成を示す図である。図８においては、水平流通路１３を有する図１〜５に例示の濾過容器が便宜的に描かれている。しかしながら、蛇行流通路５３を有する図６〜７に例示の濾過容器を用いても全く同様に濾過装置を構成することができる。
【００５６】
図８を参照すると、濾過装置は、第１液体槽１１、第２液体槽１２、液体流通路１３、膜状濾過素材Ｍ及び濾過液の排出口３５を備える濾過容器１０と、被処理液Ｌの移動及び／又は揺動手段６０とを備えている。
【００５７】
移動及び／又は揺動手段６０は、２つの加圧口６１Ａ，６１Ｂ  を有し且つプランジャ６２を備えたシリンジポンプ６１と、一方の加圧口６１Ａ  から第１液体槽１１に通じる第１パイプ６４と、第１パイプ６４を貫通させた第１液体槽１１の上部シール用キャップ６５と、他方の加圧口６１Ｂ  から第２液体槽１２に通じる第２パイプ６６と、第２パイプ６６を貫通させた第２液体槽１２の上部シール用キャップ６７と、第２パイプ６６の途中に介在させられた三方バルブ６８とから主として構成される。第１パイプ６４には圧力センサ６９が備えられている。シール用キャップ６５及びシール用キャップ６７は、上下移動可能であり、上下移動は自動的に制御されている。
【００５８】
この濾過装置を用いた濾過操作について説明する。初期において、三方バルブ６８は第２液体槽１２側が閉じられている。第１液体槽１１及び第２液体槽１２に被処理液Ｌを入れる。続いて、シール用キャップ６５及びシール用キャップ６７を下降させ、第１液体槽１１及び第２液体槽１２の上部をシールする。シリンジポンプ６１のプランジャ６２を左ヘ作動させ、加圧口６１Ａ  から第１パイプ６４を介して第１液体槽１１内の圧力を上昇させる。この段階で、被処理液Ｌに圧力がかかり被処理液Ｌの一部は第１液体槽１１側から第２液体槽１２側へ移動する。その後、三方バルブ６８の大気側を閉じ、第１液体槽１１内が加圧された状態で、シリンジポンプ６１のプランジャ６２を左右に往復させる。これにより、被処理液Ｌは加圧された状態で、第１液体槽１１と第２液体槽１２との間を連続的に移動又は揺れ動きながら、膜状濾過素材Ｍによって濾過が行われ、排出口３５から濾過液が得られると共に被処理液Ｌは濃縮される。第１液体槽１１と第２液体槽１２との間での移動や揺動によって、被処理液の濃度分極が抑制され、しかも加圧された状態で濾過するので、高効率での濾過が達成される。加圧度やプランジャ６２の往復速度によって、移動や揺動が制御される。
【００５９】
図９には、移動及び／又は揺動手段の変形例が示されている。図９を参照すると、濾過装置は、第１液体槽１１、第２液体槽１２、液体流通路１３、膜状濾過素材Ｍ及び濾過液の排出口３５を備える濾過容器１０と、被処理液Ｌの移動及び／又は揺動手段７０とを備えている。
【００６０】
移動及び／又は揺動手段７０は、１つの加圧口７１Ａ  を有し且つプランジャ７２を備えたシリンジポンプ７１と、加圧口７１Ａ  から第１液体槽１１に通じるパイプ７３と、パイプ７３を貫通させた第１液体槽１１の上部シール用キャップ７４と、第２液体槽１２の上部シール用キャップ７５とから主として構成される。パイプ７３には圧力センサ７６が備えられている。シール用キャップ７４は、上下移動可能であり、上下移動は自動的に制御されている。
【００６１】
この濾過装置を用いた濾過操作について説明する。第１液体槽１１及び第２液体槽１２に被処理液Ｌを入れ、続いて、シール用キャップ７４及びシール用キャップ７５を下降させ、第１液体槽１１及び第２液体槽１２の上部をシールする。または、まず、シール用キャップ７５を下降させ第２液体槽１２の上部をシールし、その後、第１液体槽１１に被処理液Ｌを入れ、シール用キャップ７４を下降させ第１液体槽１１の上部をシールしてもよい。第２液体槽１２内は完全に密閉される。
【００６２】
シリンジポンプ７１のプランジャ７２を下方に作動させ、加圧口７１Ａ  からパイプ７３を介して第１液体槽１１内の圧力を上昇させる。この段階で、被処理液Ｌに圧力がかかり被処理液Ｌの一部は第１液体槽１１側から第２液体槽１２側へ移動する。第１液体槽１１内が加圧された状態で、シリンジポンプ７１のプランジャ７２を上下に往復させる。プランジャ７２が下方に作動する際に、第１液体槽１１内の空気が圧縮され、被処理液Ｌの一部が第１液体槽１１側から第２液体槽１２側へ移動し、また、密閉された第２液体槽１２内の空気が圧縮される。プランジャ７２が上方に戻る際に、密閉された第２液体槽１２内の圧縮された空気の反動により、被処理液Ｌの一部が第２液体槽１２側から第１液体槽１１側へ移動する。このようにして、プランジャ７２の上下往復によって、処理液Ｌは加圧された状態で、第１液体槽１１と第２液体槽１２との間を連続的に移動又は揺れ動きながら、膜状濾過素材Ｍによって濾過が行われ、排出口３５から濾過液が得られると共に被処理液Ｌは濃縮される。第１液体槽１１と第２液体槽１２との間での移動や揺動によって、被処理液の濃度分極が抑制され、しかも加圧された状態で濾過するので、高効率での濾過が達成される。加圧度やプランジャ７２の往復速度によって、移動や揺動が制御される。
【００６３】
【発明の効果】
本発明によれば、濾過を実施している際の被処理液の濃度分極が抑制され高効率での濾過が達成される濾過容器、前記濾過容器を含む濾過装置、及び前記濾過容器又は前記濾過装置を用いた濾過方法が提供される。
【００６４】
本発明の濾過容器や濾過装置は、コンパクトな装置構成が可能であり、一般の化学分野のみならず、臨床やバイオ分野においても、液体の精製や濃縮のために好適に用いられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の濾過容器の斜視図である。
【図２】図１の濾過容器の垂直断面図である。
【図３】濾過液回収底板の斜視図である。
【図４】濾過液の回収手段の変形例を示す、濾過容器の垂直断面図である。
【図５】スペーサーの斜視図である。
【図６】本発明の濾過容器の他の一例の斜視図である。
【図７】図６中のＶＩＩ−ＶＩＩ  線に沿う垂直断面図である。
【図８】本発明の濾過装置の概略構成の一例を示す図である。
【図９】本発明の濾過装置の概略構成の他の一例を示す図である。
【符号の説明】
Ｌ：被処理液
１０：濾過容器
１１：第１の液体槽
１３：液体流通路
１２：第２の液体槽
Ｍ：膜状濾過素材
Ｆ：濾過液
３１：濾過液Ｆの回収手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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